Gerätesynchronisierung
Die EL2521-xxxx kann synchronisiert werden über
- den EtherCAT-Zyklus, sog. SM-synchron (Sync-Manager)
- DistributedClocks (Verfügbarkeit siehe Tabelle Betriebsmodi)
Distributed Clocks (DC)
 | EtherCAT und Distributed Clocks Auf der Beckhoff Website können Sie eine grundlegende Einführung in das Thema EtherCAT und Distributed Clocks herunterladen: die "Systembeschreibung Distributed Clocks". |
Die EL2521 unterstützt die Distributed-Clocks-Funktionalität. Damit die EL2521 die aktuellen Prozessdaten rechtzeitig vor Ankunft des abfragenden EtherCAT-Datagrams verarbeiten kann, muss ein entsprechendes Signal klemmenintern zyklisch generiert werden. Dieses Signal kann in der EL2521 durch zwei Ereignisse ausgelöst werden: Den SyncManager (SM) und die Distributed Clocks (DC). In der Betriebsartenwahl stehen zur Auswahl (siehe Abb. „Karteireiter DC"):
- FreeRun/SM-synchron
Das SyncManager-Ereignis tritt ein, wenn ein EtherCAT-Frame Prozessdaten mit der EL2521 erfolgreich austauscht. Frame-getriggert werden so zyklisch die aktuellen Prozessdaten verarbeitet, allerdings mit dem geringen zeitlichen Jitter des Ethernet-Frames. - DC-synchron
In der Betriebsart DC wird die Prozessdatenverarbeitung zyklisch konstant durch die integrierte DC-Einheit ausgelöst, standardmäßig im Gleichtakt mit dem Buszyklus. Durch die gleichmäßigere Abfrage kann z. B. ein übergeordneter Regelalgorithmus mit qualitativ höherwertigen Daten versorgt werden. In der EL2521 ist dieser Auslöser das SYNC0-Signal.
Beim Einschalten der Betriebsart "DC-Synchron" werden Einstellungen von TwinCAT gewählt, die einen zuverlässigen Betrieb der EL2521 mit aktuellen Daten gewährleisten. Das bedeutet, dass die Verarbeitung der aktuellen Prozessdaten in hochkonstanten Abständen und rechtzeitig - also mit genügend Sicherheitspuffer - vor dem abholenden EtherCAT-Datagramm durch das SYNC0-Signal gestartet wird.
Das SYNC0-Signal kann bei Bedarf in entsprechenden Dialogen auf der Zeitachse nach rechts/spät bzw. links/früh durch Angabe einer "User defined Shift Time" verschoben (geshiftet) werden, s. Abb. „Erweiterte Einstellungen Distributed Clocks (DC), Klemme EL2521“.
- Durch ein Shiften nach rechts (positiver Shift-Wert) erfolgt die Verarbeitung der Prozessdaten später - damit steigt der Aktualitätsgrad, relativ gesehen von der PLC aus. Allerdings steigt damit das Risiko, dass die Bereitstellung bis zur Ankunft des EtherCAT-Frames nicht rechtzeitig beendet wurde und in diesem Zyklus ein aktueller Wert fehlt.
- Durch ein Shiften nach links (negativer Shift-Wert) erfolgt die Verarbeitung der Prozessdaten früher - damit sinkt der Aktualitätsgrad, jedoch wird der Sicherheitspuffer vor Ankunft des EtherCAT-Datagrams erhöht. Diese Einstellung kann auf Systemen mit hohem Echtzeit-Jitter nützlich sein, wenn zur Steuerung z. B. keine Industrie-PC von Beckhoff verwendet werden.
Hinweis | |
Achtung! Beschädigung der Geräte möglich! Die hier aufgeführten Hinweise und Erläuterungen sollten mit Bedacht angewendet werden! Die SYNC0- und SYNC1-Einstellungen werden vom EtherCAT-Master automatisch mit Werten belegt, die eine zuverlässige und aktuelle Prozessdatenerfassung unterstützen. Anwenderseitige Eingriffe an dieser Stelle können zu unerwünschtem Verhalten führen! Bei der Manipulation dieser Einstellungen im System Manager wird softwareseitig keine Plausibilitätskontrolle durchgeführt! Eine korrekte Funktion der Klemme in allen denkbaren Einstellungsvarianten kann nicht gewährleistet werden! |
DC-Einstellungen EL2521
- SYNC0
Sync Unit Zyklus: Vielfaches der Buszykluszeit. In diesem Abstand (in µs) werden die Prozessdaten periodisch verarbeitet. - Anwenderdefiniert
Beliebige Zahl bis 232 ns ≈ 4,3 sek. Kommawerte sind möglich. - Shift Time
Mit der Shift Time kann der SYNC0-Puls dieser EL2521 gegenüber anderen Klemmen bzw. dem globalen SYNC-Puls in ns-Schritten verschoben werden. Sollen die Ausgänge mehrerer EL2521-Klemmen gleichzeitig geschrieben werden, muss hier derselbe Wert eingetragen werden. - Based on Input Reference
Bei Aktivierung dieser Option wird zum klemmenlokalen konfigurierbaren SYNC0-Shift ("User defined") ein weiterer „Input Shift“ dazu addiert. Dieser Wert wird vom EtherCAT Master berechnet und zur Verfügung gestellt (SysMan/Solution Explorer → Gerät (EtherCAT): Karteireiter EtherCAT → Erweiterte Einstellungen → Distributed Clocks → Input Shift Time, siehe entsprechende Abbildungen). Dadurch lesen alle Eingangsklemmen im System (EL1xxx, EL3xxx) möglichst kurz vor dem abholenden EtherCAT-Frame ihre Eingänge ein und liefern so möglichst „aktuelle“ Eingangsdaten an die Steuerung ab. - Enable SYNC0
Automatisch aktiviert in der Betriebsart "DC-synchron". - SYNC1
Weiterer SYNC-Puls, abgeleitet aus SYNC0 oder der DC selbst. Wird bei der EL2521 nicht benötigt.
Default-Einstellung
Das zyklische Schreiben der Ausgänge wird durch den SYNC0-Puls (Interrupt) der DC in der EL2521 ausgelöst. Standardmäßig wird die Zykluszeit "Sync Unit Zyklus" vom EtherCAT-Master auf die verwendete SPS-Zykluszeit und damit auf die EtherCAT-Zykluszeit gesetzt. Gemäß Abbildung „Erweiterte Einstellungen Distributed“: 4000 µs = 4 ms da sich TwinCAT im Config-Modus befindet.
DC-Einstellungen EtherCAT Master
In den erweiterten Einstellungen des EtherCAT Master können übergeordnete Parameter der Distributed Clocks verändert werden. Siehe dazu auch die grundlegende Einführung in das Thema EtherCAT und Distributed Clocks herunterladen: die "Systembeschreibung Distributed Clocks".
